计算流体力学在古生物学形态功能定量分析中的应用

论文摘要

破译古生物形态与功能之间的关系,是重建古生物生活方式的重要内容,对确定古生物的进化过程、分类位置及相应古环境信息都具有极为重要的意义。然而,难以找到可作对比的现生生物,同时缺乏反映某种功能的定量描述,是制约古生物形态功能分析的最大障碍。计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)采用数值方法在计算机上求解流体力学问题,已发展为目前流体力学研究的主要手段之一,正逐步应用于古生物学形态功能分析领域。通过对生物学形态功能分析的发展史和CFD的基本原理进行综述,对CFD在古生物学形态功能分析的一般流程进行解析,并对CFD在古生物学形态功能分析中的应用进行概述,提出CFD在论证古生物长期存在的功能学和生态学假说方面具备极大的潜力,最后对CFD在古生物学中的应用前景进行展望,指出CFD为化石生物形态功能的关联性分析和性能检验开创了新的研究方向,今后CFD应成为古生物学家求证化石生物功能学相关问题的重要方法和有力工具。

论文目录

• 1 形态功能分析发展简史
• 2 CFD的基本原理
• 3 CFD在形态功能分析中的流程
•   3.1 几何模型重建
•   3.2 计算区域确定
•   3.3 离散网格生成
•   3.4 模型设置和数值求解
•   3.5 数据分析和可视化呈现
• 4 CFD在古生物学形态功能分析中的应用
•   4.1 验证结构和形态的功能学特征
•   4.2 对比真实与假想形态的生物学意义
•   4.3 辅助和完善多类群分析
• 5 总结和展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭颖,王京盈,张福成,雷丽,赵艳,王岩,王孝理

关键词: 计算流体力学,古生物,形态功能,定量分析

来源: 生物学杂志 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,地质学

单位: 临沂大学地质与古生物研究所,山东大学能源与动力工程学院

基金: 国家杰出青年科学基金项目(41125008),国家自然科学基金基础科学中心项目(41688103),山东省自然科学基金项目(ZR2017PD001,ZR2018BD013),临沂大学科研启动基金项目(LYDX2016BS084)

分类号: Q911

页码: 92-95

总页数: 4

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